1、一 概况说明1.编制依据:1.1、建设单位提供的本工程设计图纸。12、国家及行业颁发的现行施工验收规范、标准规定。钢结构工程施工及验收规范 GB50205钢结构工程质量检验评定标准GB50221建筑结构可靠度设计统一标准 (GB50068-2001)建筑工程抗震设防分类标准 (GB50223-2004)建筑结构荷载规范 (GB50009-2001) (2006 版)建筑抗震设计规范 (GB50011-2001)钢结构设计规范 (GB50017-2003)门式钢架轻型房屋钢结构技术规程 (CECS 102.2002)钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001建筑钢结构焊接技术规程 ;(J
2、BJ81-2002)多高层民用建筑钢结构节点构造详图 ;(01,04SG519)多高层建筑钢结构节点连接 ;(03SG519-1,04SG519-2)钢结构高强螺栓连接的设计、施工通用验收规程(JGJ8291)建筑设计防火规范 (GB500162006)建筑钢结构防火技术规范 (CECS 200,2006)钢结构工程质量检验评定标准 (GB502212001)钢结构高强螺栓连接的设计、施工通用验收规程(JGJ8291)钢结构防火涂料应用技术规程 (CECS24:90)涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 (GB8923-88)2.工程简述屋面钢结构系统主要由主桁架、斜支撑柱、次桁架、檩条等构成。主
3、桁架跨度在 36-55 米之间,单根重量在 36-46 吨之间。斜支撑柱顶标高最高处为 34 米,单根柱重量在 7-15 吨之间。次桁架跨度在 6-42 米之间,单根重量在 3-18 吨之间。根据现场的实际情况,只能采用机械化与半机械化结合。具体的说是 180 吨履带吊加上 50 吨/80 吨汽车吊,必要时再辅助钢制桅杆相结合的方法。基本保证了跨外吊装。吊装时以每一榀主桁架为叙述单元,其中包括主桁架、斜支撑柱、次桁架、檩条。其安装顺序为:扇形屋面钢结构安装顺序:斜支撑柱 主桁架 次桁架 次梁 檩条 主桁架安装顺序:ZHJ2 CHJ1 ZHJ1 ZHJ4 ZHJ3 ZHJ5 ZHJ6 ZHJ7Z
4、HJ13 CHJ2 ZHJ12 ZHJ11 ZHJ10 ZHJ9 ZHJ8二、安装及埋件测量 1、 根据设计施工图纸,制作主桁架预埋件,配合土建进行埋件的预埋施工.在预埋前根据总包提供的测量基准仔细核对,用水准仪和经纬仪将预埋件的水平标高及平面坐标位置标注清楚.2、 对照设计施工图纸,仔细核对斜支撑柱的预埋底板,重点测量斜支撑柱与砼支座之间的轴线位置,并放出清晰的墨线.同时对土建已安装的埋件进行复核。三、屋面钢结构吊装方案1主桁架 ZHJ2 系统吊装:主要参数如下: 安装标高为 16.5M(桁架上弦) 重量 44.89T长度为 46.4M 截面尺寸为 3000*1200(1) 组装:分为两段运
5、输到现场,利用 50T 汽车吊进行卸车,分段吊到跨外预先搭设的组装场地进行拼装,组装场地沿建筑物外缘,吊车行走带外侧呈环形分布,每三榀主桁架一块组装场地,面积为 15 * 60 米,分为半成品堆放区、拼装区、成品堆放区。主桁架 ZHJ1、ZHJ2、CHJI 三榀做为一组在编号为一号组装场地拼装。详见吊装平面布置图:斜支撑柱参数一览表构件名称 构件编号重量(kg)长度(m) 备注斜支撑柱 Z1 7443.7 18.33斜支撑柱 Z1a 7568.2 18.74斜支撑柱 Z2 8508.4 19.49斜支撑柱 Z2 a 8689.6 20.24斜支撑柱 Z3 9243.2 20.99斜支撑柱 Z3
6、 a 9369.3 21.74斜支撑柱 Z4 10498.8 22.49斜支撑柱 Z4 a 10446.4 23.24斜支撑柱 Z5 11725.2 24.1斜支撑柱 Z5 a 10849.2 24.85斜支撑柱 Z6 11554.6 25.24斜支撑柱 Z6 a 11590.8 25.49斜支撑柱 Z7 13015.6 26.99斜支撑柱 Z7 a 13068.6 27.74斜支撑柱 Z8 13272.2 28.49斜支撑柱 Z8 a 13074.9 29.24斜支撑柱 Z9 12917.7 29.99斜支撑柱 Z9 a 12747.9 30.74斜支撑柱 Z10 14385.6 31.60
7、斜支撑柱 Z10 a 14421.8 32.35斜支撑柱 Z11 14268.4 32.99斜支撑柱 Z11 a 14304.7 33.74斜支撑柱 Z12 15085.9 33.93斜支撑柱 Z12 a 12588.5 34.09斜支撑柱 Z13 6560.8 17.57斜支撑柱 Z13 a斜支撑柱 Z14 14041.42支撑柱 Zla 的吊装:主要参数: 柱高(上弦顶 18.7M ,下牛腿支座 14.00)重量 7.5TA 吊装:支撑柱下部与底座铰链相连,上部与主桁架通过高强度螺栓联接。在吊装过程中,要注意的是柱体 72.650倾斜角度的控制及安装后的固定。B 安装精度的控制在安装前预先
8、复核柱长并做标记,使用经纬仪、水准仪前对仪器进行教核,确保仪器的精度。对支撑柱的两段中心点水平投影复查无误后,根据观察计算柱两端的中心投影位置,在水平面上放出定位标志。支撑柱在吊装时,将两台经纬仪分别放置在柱子上下端的定位线上,并根据定位线的基准点标志校正经纬仪的视线方向。支撑柱吊装后,用千斤顶调整倾斜度,经纬仪视镜中心对正柱顶(柱底)的红边三角标记,垂直倾斜方向的经纬仪校正柱子倾斜度后,将柱子用缆风绳临时固定,缆风绳共用四根,其中两根主风绳捆绑在与倾斜方向相反的方向上。主风绳利用混凝土建筑物,付风绳两根采用打桩式地锚的方式。主缆风绳受力计算如下:技术参数:载荷 Q:斜支撑柱自重 7 吨(说明
9、:主桁架的重量未计算在内,因为主桁架与斜支撑柱相连接后,虽然有二分之一的重量加在斜支撑柱上,但同时主桁架一端已与混凝土固定支座相连,另一端与斜支撑柱水平方向相抵住,此时缆风绳已基本不承受拉力。)斜支撑柱倾斜角 = 90 0 72.650 = 170缆风绳与地面夹角 = 30 0主缆风绳所受拉力:P = Q * sin 170 / cos(30 0+170) = 2.9T选用 6*3713 钢丝绳两根做为主缆风绳,平均每根分摊受力1.2T,13 钢丝绳的破断拉力为 9.72T,按缆风绳 3 倍安全系数计算,钢丝绳的许用拉力为 3.2T,可以满足要求。主缆风绳固定在混凝土建筑物的柱、梁上,副缆风绳
10、选用 11 钢丝绳两根,以地锚为固定点。主桁架 ZHJ2 吊装:吊装采用 180 吨履带吊。沿大剧院建筑物外缘留出一条 10 米宽的吊车吊装行走环形带,吊车自重 170 吨,行走环形带地基必须坚实,为防止地基下沉,在吊车履带下垫两块 1200 * 12000 * 20 的钢板。钢板主要铺设在吊装作业区域内,当吊车完成该区域吊装后,将钢板移至下一个吊装区域。吊装前,斜支撑柱已基本就位,混凝土牛腿支底的预留螺栓已复核并清理过。采用 180T 履带吊,将主桁架从组装场地吊起,此时吊车臂长 45 米,工作半径 14 米,额定载荷 51.7T,缓慢旋转吊车臂 900,使其与安装位置平行接近,由于吊车载荷
11、较轻,可以吊物行走,调整好吊车站位后,趴杆或转臂将主桁架就位,一端放在混凝土牛腿支座上,另一端与斜支撑柱联接。3 次桁架 CHJ1 吊装主要参数:安装高度 16.5M重量 18.1T 长度为 43.77 米截面尺寸 1500*1200(1) 分为两段运输到现场,利用 50T 汽车吊卸车并分段吊运到一号组装场地上进行组装。(2) 斜支撑柱 Z1 的吊装Z1 的参数与吊装与 Zla 相同(3)CHJI 的吊装:采用 180T 履带吊,由于 CHJI 重量轻,吊车工作半径小,从组装场地直接吊起转臂到位。(4)弧形环向梁 HHJ1-HHJ3 的吊装主要参数:安装高度:16.5M重量 13T长度 17.
12、6M截面尺寸 1570*1200分为两段 HHJ1-1 长度 9.3 米、重量 6.8THHJ1-2 长度 8.35、重量 6.22THHJ3-1 长度 6.54、重量 2.85THHJ4- 1 长度 6.86、重量 2.98T在 ZHJ2 与 CHJ1 间先安装 HHJ1-2,使用 50T 汽车吊将其吊起,两侧与主桁架焊接,焊接人员在预先搭设好的焊接作业平台及吊装吊笼里进行作业,之后再进行 HHJ1-2 的吊装。(如环形梁与主桁架的连接设计修改为高强螺栓连接,再相应制定与之相适应的安装工艺。)4主桁架 ZHJ1 的吊装主要参数 安装高度 16.5M重量 37.714 吨长度 44.36M表面
13、尺寸 3000*1200(1) 组装:分为两段运到现场,利用 50 吨吊车卸车并吊到一号组装场地进行组装。(2) 斜支撑 Z13 安装Z13 与 Zla 的吊装相同(3) 主桁架 ZHJ1 的吊装使用 180 吨履带吊车,此时工作半径 10M,吊车臂长 45 米,吊高 18.5M,吊车工作载荷 84 吨,可以满足 31.16 吨的吊装。联接方式与 ZHJ2 相同,此处不再赘述。5. 主桁架 ZHJ3、ZHJ4、ZHJ5 的吊装 (1) 主要参数:ZHJ3:长度:48.841 米重量:41.319 吨ZHJ4:长度:49.78 米重量:43.92 吨ZHJ5:长度:52.729 米重量:43.4
14、 吨(2) 组装:分为两段运到现场,用 50 吨吊车卸车,吊运到组装场地进行拼装,组装现场在二号组装场地进行,详见吊装平面布置图。(3) 斜支撑柱的吊装吊装方法与 Zla 相同(4) 主桁架的吊装180 吨履带吊车的站位在建筑物外缘,与每条主桁架安装轴线呈 450-900角,工作半径见下述,吊车准确站位位置待吊车司机到现场商定后划线确定。180T 履带吊将主桁架吊起 ,缓慢转臂到 7 轴处。(底层平面图 103,ZHJ3、ZHJ4 均吊到此轴,待滑移到位后再一端用 180 吨履带吊,一端用钢制桅杆摆送到安装位置。ZHJ5 吊到 10 轴,其混凝土梁、柱的参数与 7 轴完全相同)。此时吊车工作半
15、径 15 米(吊车桅杆中心到车尾 4 米,避开已填沟回填土 2 米,吊点中心实际越过建筑外沿 8 米),起吊高度 21 米,(吊车桅杆长度是固定的,为 45 米)安全荷载43 吨。吊车缓慢落钩将主桁架暂时放在 7 轴上(标高+15 米),此时,吊点中心实际越过建筑外沿 7 米,加上吊点内侧主桁架长度的 1/2(24.4 米),主桁架已向建筑物内伸 31.4 米,距离混凝土支座还有 17.4 米。在主桁架外侧一端用 50 吨汽车吊住,使 180 吨履带吊得以松钩,移到主桁架外侧一端。此时50 吨汽车吊工作半径 6 米,起吊高度 18.5 米,吊车安全荷载28 吨,可以承载主桁架 ZHJ3 二分之
16、一的重量。ZHJ3 暂时落下的 7 轴处是标高为+15 米的平台,7 轴下共有五根基础延伸到地基的混凝土柱,柱截面尺寸为 800 * 800,柱间距依次为 7000/7000/5500/5500,柱间混凝土梁为 400 * 500。混凝土柱和梁的荷载计算见附件。为避免对混凝土楼面造成损伤,主桁架的受力主要由混凝土柱传递承担,在楼面的每个柱端面处垫 800*800*25 厚钢板一块,钢板上密排 4 根工字钢作为滑移轨道支座,支座上面沿7 轴轴线方向铺设工字钢梁,力学模型为简支连续梁受力,桁架宽 1200mm,柱截面宽 800*800mm,主桁架有 1/2 的载荷直接传递到混凝土柱,有 1/2 传
17、递到混凝土柱梁连接处,混凝土柱的荷载计算见附件。工字钢梁的受力计算如下:计算参数分析:(参见图 1)荷载重量:在两支点中部瞬间最大承载为主桁架重量的1/2,即 22 吨。随着主桁架向前滑移,重量逐渐平均分担,计算时取瞬间最大荷载 22 吨。两支点间距:取最大间距 7.00 米。1).计算作用在工字钢梁 C 点上的受力:由于主桁架外侧一端由吊车承担,则另一端的载荷 P为 ZHJ3 重量的 1/2 即 22 吨,主桁架滑移到工字钢梁上面 C 点时,分析认为主桁架前后两端被工字钢梁支承着,此两支点的作用力为:P1 = P2 = P/2 = Q * K1 * K2 K1-动载系数,取 1.1K2-超载
18、系数,取 1.1代入式中:P1 = P2 = P/2 = 44 * 1.1 * 1.1 / 2 = 26620 kg2).计算最大弯矩:M = P * L/ 4= 2* P1 * L/ 4= 4658500 kg.cm3).计算工字钢梁所需根数:选用 25b 工字钢,其截面系数为 422 cm3n = M / W * 式中:n-工字钢所需数量W-25b 工字钢截面系数,取 422 cm3-Q235 钢材的许用应力,取 1700kg/cm2代入上式:n = 4658500 / 422 * 1700 = 6.4取 6 根选用 25 号工字钢六根并排铺设,25 号工字钢截面宽度为118mm,六根的上
19、平面宽度为 708mm,各条之间留有一定的间隙,总宽度约为 3600mm。在主桁架与工字钢之间铺设一组 8 根滚杠,滚杠选用直径为20mm 圆钢,滚杠上布 25 排脚板。主桁架前端用卷扬机水平牵引,向前缓慢移动至混凝土牛腿支座前。首先进行 ZHJ4 的吊装。在主桁架向前滚动的过程中,主要由向前的水平牵引力为主,180 吨吊车仅仅随着趴杆,为防止向前移动的过程中所发生桁架向外倾倒或滑出平台之外,在桁架的中部附设两根钢丝绳和手拉葫芦,与牵引力方向呈 45夹角,固定在侧面的建筑物上。同时,向前的牵引力点设置在主桁架断面的中部,这样可以使桁架的重心下移。当主桁架 ZHJ4 移动到牛腿支座附近时,将主桁
20、架 ZHJ4 顶起,下面的滚杠旋转 90。预先在 P7P9 轴间铺设好 25b 工字钢四条,上面铺设八根滚杠,一端用卷扬机水平牵引,另一端仍由 180 吨履带吊跟随行走,摆杆到位。P7P9 轴下混凝土柱为两根,截面尺寸为1200*1000,柱间距为 6500,轴线两边各有一段剪力墙,截面尺寸为 4000*800,与柱间距 2500,其强度足以承受主桁架的水平滑移。为防止主桁架在滚动中有倾倒的可能,在主桁架立面两侧临时焊接三角支撑架,平均每十米左右安装对称一组,三角支撑的水平直角边长度为 800mm,斜边为 1600mm。详见图 5。此时主桁架的一端由 180 吨履带吊承担,另一端由钢制门式桅杆
21、承担。同时垂直起吊,将主桁架吊装到位。在主桁架另一端混凝土牛腿旁,利用建筑结构组立一根钢制门式桅杆,(见图 2)作为与 180 吊合抬 ZHJ4 之用,桅杆的受力计算如下:1).计算荷重P= QK 1K 2 = 44*1.1*1.1/2 = 26620kg2). 吊杆一侧滑轮组受力 P1P1 = P/2cos - 夺吊角为 10 0P1 - 26620/2*0.98 = 13581kg3) 滑轮组出绳端拉力S1 = P1 K 0/m式中 m-滑轮组组数 取 1K0- 载荷系数 取 0.149S1 = 13581*0.149/ = 2024kg选用两台 3T 卷扬机,两套 44 滑轮组。4)。滑
22、轮组上部吊具受力 PdPd = P12 + (mS1)2 + 2P1 mS1 cos= 135812 +(1*2024) 2+ 2*13581*2024*0.99= 15568.6 kg5).主缆风绳所受拉力Pt = (P d+P1)sin/cos - 15 0Pt = (15568.6 + 13581)* 0.1/0.965= 2991.9kg缆风绳可用刚性钢梁(14 号工字钢)代替,详见 8)的说明。6).桅杆所受正压力PZ = P/z + m S1 + G + t + Pt sin a= 26620/2 + 2*1001 + 300 + 175 + 2991.9 * 0.2588= 13
23、310 + 2002 + 475 +774= 16561 kg7). 门式桅杆的应力校核 门式桅杆的柱子校核: 初选无缝钢管 219 * 6= P Z /* F式中:-实际应力F-截面面积,取 40-稳定系数,与长细比 ,偏心率 有关,计算公式如下: = L/= 1100/7.5 = 146查表得: = 0.29代入式中:= 16561/0.29 * 40= 1427.6 60 ml/1000,且不应大于 50.0主体结构的整体平面弯曲L/1500,且不应大于 25.0墙架、檩条等次要构件安装的允许偏差(mm) 表:5-5项目 允许偏差 检验方法中心线对定位轴线的偏移 10.0 用钢尺检查垂直
24、度 H/1000,且不应大于 10.0 用经纬仪或吊线和钢 尺检查墙架立柱 弯曲矢高 H/1000,且不应大于 15.0 用经纬仪或吊线和钢尺检查抗风桁架的垂直度 h/250,且不应大于 15.0 用吊线和钢尺检查檩条、墙梁的间距 5.0 用钢尺检查檩条的弯曲矢高 L/750,且不应大于 12.0 用拉线和钢尺检查墙梁的弯曲矢高 L/750,且不应大于 10.0 用拉线和钢尺检查注:1、H 为墙架立柱的高度;2、h 为抗风桁架的高度;3、L 为檩条或墙梁的长度钢平台、钢梯和防护栏杆的安装的允许偏差(mm) 表:5-6项目 允许偏差 检测方法平台高度 15.0 用水准仪检查平台梁水平度 l/1000,且不应大于 20.0 用水准仪检查平台支柱垂直度 H/1000,且不应大于 15.0 用经纬仪或吊线和钢尺检查承重平台梁侧向弯曲l/1000,且不应大于10.0 用拉线和钢尺检查承重平台梁垂直度h/250,且不应大于15.0 用吊线和钢尺检查直梯垂直度 l/1000,且不应大于 15.0 用吊线和钢尺检查